题目
在单效蒸发器中,将某水溶液从14%连续浓缩至30%,原料液沸点进料,加热蒸汽的温度为96.2℃,有效传热温差为11.2℃,二次蒸汽的温度为75.4℃,则溶液的沸点升高为( )℃。A. 11.2B. 20.8C. 85D. 9.6
在单效蒸发器中,将某水溶液从14%连续浓缩至30%,原料液沸点进料,加热蒸汽的温度为96.2℃,有效传热温差为11.2℃,二次蒸汽的温度为75.4℃,则溶液的沸点升高为( )℃。
A. 11.2
B. 20.8
C. 85
D. 9.6
题目解答
答案
D. 9.6
解析
本题考查单效蒸发器中溶液沸点升高的计算,解题的关键在于理解单效蒸发器中各温度之间的关系,并运用有效传热温差的公式来求解溶液的沸点升高。
步骤一:明确各温度的含义
- 加热蒸汽的温度$T = 96.2^{\circ}C$,这是提供热量的蒸汽的温度。
- 二次蒸汽的温度$t'$,由于原料液沸点进料,所以二次蒸汽的温度$t' = 75.4^{\circ}C$。
- 有效传热温差$\Delta t = 11.2^{\circ}C$,它是加热蒸汽温度与溶液沸点之间的差值。
- 溶液的沸点升高$\Delta'$,是指溶液的沸点$t$与二次蒸汽温度$t'$的差值,即$\Delta'=t - t'$。
步骤二:根据有效传热温差公式计算溶液沸点
有效传热温差$\Delta t$的计算公式为$\Delta t=T - t$,其中$T$是加热蒸汽温度,$t$是溶液沸点。
已知$\Delta t = 11.2^{\circ}C$,$T = 96.2^{\circ}C$,将其代入公式可得:
$11.2 = 96.2 - t$
移项可得:
$t=96.2 - 11.2=85^{\circ}C$
步骤三:计算溶液的沸点升高
根据溶液沸点升高$\Delta'$的定义$\Delta'=t - t'$,已知$t = 85^{\circ}C$,$t' = 75.4^{\circ}C$,将其代入可得:
$\Delta'=85 - 75.4 = 9.6^{\circ}C$